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發布(bu)時間:2022-01-13 16:41:23 人氣:137132 來源:
碳化硅材料的優點是:優異的機械性能、耐腐蝕性和良好的摩擦學性能,因此它已在密封材料的許多領域得到開發和應用。本文編輯整理了碳化硅的具體性,以滿足不同工況下濱海機械密封產品應用
1、碳化硅在高密封介質壓力濱海機械密封中的應用
濱海機械密封在高壓下工作時,密封面需要承受較大的載荷,這就要求密封材料必須具有較高的強度和剛度。否則,密封面會因壓力而變形,導致泄漏或迅速磨損,導致濱海機械密封失效。碳化(hua)硅是(shi)(shi)一種高強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、高剛度(du)(du)(du)、高彈性模量的(de)(de)(de)材料。在高壓下(xia)(xia)不(bu)容易變形。同時(shi),SiC的(de)(de)(de)抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)很(hen)高,如在大氣(qi)壓下(xia)(xia)燒結(jie)的(de)(de)(de)SiC的(de)(de)(de)抗(kang)彎(wan)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)為410MPa,而抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)大于(yu)2800MPa,是(shi)(shi)抗(kang)彎(wan)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)7倍(bei)。完全能承受(shou)高端應力,滿足使(shi)用要求。
2、碳化硅在高速濱海機械密封中的應用
在高速工作狀態下,由于摩擦副的線速度較高,摩擦副的熱磨損和振動將是工作過程中面臨的一個重要問題。因此,作為一種旋轉密封材料,要求其具有高強度和低密度。這樣,高速運轉時旋轉環產生的離心力較小,而由旋轉環引起的振動和偏航也較小,以保持密封面的穩定配合。硬質合金的密度比用于密封的硬質合金小得多,彈性模量高,保證了高速條件下硬質合金密封面不易變形和振動,保持了端面的穩定和配合。由于碳化硅密度低、熱性能好、摩擦系數低,在高速旋轉密封材料中具有明顯的優勢,因此廣泛應用于濱海機械密封硬環中。
3、SiC在高溫濱海機械密封中的應用
高溫容易引起摩擦副材料性能的變化,使密封面變形,硬度降低,導致濱海機械密封壽命下降。因此,高溫密封材料的熱變形、高溫強度和耐磨性是選擇密封材料時應考慮的關鍵因素。碳化硅在高溫下具有很高的強度,例如,熱壓碳化硅的抗彎強度與常溫基本相同,因此不會出現類似于金屬的高溫蠕變現象,而且由于具有自潤滑性。在碳化硅陶瓷中,兩端轉動時不會發生粘著磨損,因此可以在高溫條件下使用碳化硅進行濱海機械密封。
腐蝕磨損是腐蝕介質中濱海機械密封摩擦(ca)材(cai)料(liao)失(shi)效的主要形式。這種腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)作(zuo)用很強,會(hui)直接或迅速引起密封(feng)性(xing)能的變化。因此,應(ying)根據(ju)密封(feng)介質的特性(xing)選擇密封(feng)材(cai)料(liao)。碳化硅化學穩定性(xing)好,耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)強,可(ke)用于(yu)各種腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)酸堿介質(部分(fen)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)見表)。
5、SiC在(zai)固(gu)體顆粒機械密(mi)封(feng)中的應用
在機械密封的(de)實際(ji)應(ying)用中,密封流體(ti)中往往含有固體(ti)顆粒,如待處理的(de)廢水、某些海域的(de)海水和(he)一(yi)些容易結晶(jing)的(de)物質(zhi)。
6、碳化(hua)硅在干摩擦機械(xie)密封中的(de)應用(yong)
通常,機械密封(feng)(feng)不希望出現(xian)干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca),但在(zai)(zai)某些(xie)情況下不可(ke)能完(wan)(wan)全避免干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)。例如,當密封(feng)(feng)件的(de)(de)微凸體溫度(du)開始接觸或由(you)于其他(ta)原因時,流體力的(de)(de)增加(jia)(jia)和機械密封(feng)(feng)件上的(de)(de)間隙的(de)(de)減小(xiao)將(jiang)導(dao)致(zhi)(zhi)干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca);而且,大多數密封(feng)(feng)件是致(zhi)(zhi)密的(de)(de)。半干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)或干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)也可(ke)能在(zai)(zai)打(da)開或停止(zhi)密封(feng)(feng)時短暫發生。由(you)于密封(feng)(feng)面(mian)干摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)會(hui)增加(jia)(jia)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)系數,加(jia)(jia)劇磨損(sun),導(dao)致(zhi)(zhi)密封(feng)(feng)圈燒損(sun)或熱應力開裂,導(dao)致(zhi)(zhi)泄漏。因此,要(yao)(yao)求密封(feng)(feng)材(cai)料具有(you)耐高溫和良好的(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)學(xue)性(xing)能。碳化硅材(cai)料具有(you)這種特性(xing)。熱壓碳化硅的(de)(de)性(xing)能在(zai)(zai)1600℃時不會(hui)衰減,在(zai)(zai)密封(feng)(feng)面(mian)旋轉摩(mo)(mo)擦(ca)(ca)過程中,在(zai)(zai)較低(di)的(de)(de)溫度(du)下,碳化硅中的(de)(de)石墨微粒可(ke)以起到潤滑作(zuo)用。即使在(zai)(zai)特殊的(de)(de)工作(zuo)條件下,碳化硅也能完(wan)(wan)全滿足工作(zuo)的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao)。